降低油田中轉(zhuǎn)站耗電的主要措施與節(jié)能效果

陳新鐵（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

降低油田中轉(zhuǎn)站耗電的主要措施與節(jié)能效果

陳新鐵（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠）

隨著油田產(chǎn)能的逐年遞減，綜合含水不斷上升，現(xiàn)有中轉(zhuǎn)站機(jī)泵“大馬拉小車”的情況比較突出，運(yùn)行參數(shù)不合理，中轉(zhuǎn)站綜合耗電居高不下。針對(duì)這一現(xiàn)狀，分析了中轉(zhuǎn)站輸油系統(tǒng)、摻水系統(tǒng)和熱洗系統(tǒng)能耗高的原因并采取了相應(yīng)的節(jié)能措施，達(dá)到了較好的節(jié)能效果。

中轉(zhuǎn)站 綜合耗電 標(biāo)準(zhǔn)化

中轉(zhuǎn)站是為滿足油氣集輸而設(shè)計(jì)的油田專用場(chǎng)所，主要用于油氣集輸系統(tǒng)過(guò)程中，將原油天然氣進(jìn)行分離，加熱、增壓外輸，并通過(guò)加熱爐對(duì)摻水進(jìn)行加熱，實(shí)現(xiàn)單井摻水和熱洗工作。機(jī)泵運(yùn)行效率的高低，參數(shù)調(diào)整的狀況，直接影響著油氣田的節(jié)能降耗工作，也影響著油氣開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)調(diào)查中轉(zhuǎn)站機(jī)泵運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)綜合耗電高的主要問(wèn)題及原因，并提出節(jié)能改進(jìn)措施。

1 主要問(wèn)題與原因分析

1.1外輸泵泵效低的影響

由于各種因素的影響，油田生產(chǎn)中產(chǎn)液量經(jīng)常波動(dòng)，引起輸油系統(tǒng)的運(yùn)行工況也經(jīng)常發(fā)生變化。因不能及時(shí)調(diào)整，以至于所用的泵的排量相對(duì)過(guò)大或相對(duì)過(guò)小。相對(duì)過(guò)大要用閥門控制，相對(duì)過(guò)小只能用兩臺(tái)泵當(dāng)一臺(tái)泵使用。這樣多余的排量也要用閥門控制，使其在小排量下運(yùn)行，偏離了高效區(qū)，降低了泵效，浪費(fèi)了電能。

1.2摻水泵泵效低的影響

隨著油田進(jìn)入高含水期的開(kāi)采，油井產(chǎn)液，含水逐漸上升。使可不摻水生產(chǎn)的油井的井?dāng)?shù)逐漸增多，而且不同季節(jié)、不同環(huán)境下不摻水的井?dāng)?shù)也不同。但油井生產(chǎn)所需的摻水量是隨著油井回油溫度和環(huán)境溫度升高而逐漸減少的，由于不能及時(shí)控制好相應(yīng)參數(shù)以及泵匹配過(guò)大，所用摻水泵的排量相對(duì)過(guò)大，相對(duì)過(guò)大要用閘門控制，使泵在小排量運(yùn)行 ，偏離了 泵 的 高 效 區(qū)，造成 了 電 能 浪 費(fèi)[1]。

1.3熱洗泵排量大的影響

隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，螺桿泵采油技術(shù)日趨成熟，因其體積小，能耗低，一次性投入少等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)械采油中占有一席之地。由于螺桿泵為容積式泵，用中轉(zhuǎn)站熱洗泵洗井時(shí)，洗井排量受到限制，使熱洗泵的大量熱洗水不能進(jìn)入井筒內(nèi)進(jìn)行有效循環(huán)，而是通過(guò)中轉(zhuǎn)站或計(jì)量間把多余的水量打到摻水管線內(nèi)做無(wú)效水循環(huán)。

2 降低中轉(zhuǎn)站綜合耗電措施與效果

2.1降低中轉(zhuǎn)站輸油耗電

在油田生產(chǎn)上，產(chǎn)液量由于各種因素的影響經(jīng)常波動(dòng)、變化，因而使輸油泵很難達(dá)到最佳工況點(diǎn)，也無(wú)法適應(yīng)來(lái)液量的需要，經(jīng)常出現(xiàn)“大馬拉小車”或同時(shí)啟兩臺(tái)輸油泵的現(xiàn)象，為此采取輸油泵 安 裝 變 頻 調(diào) 速 裝 置 的 方 法 解 決 這 一 問(wèn) 題[2]。 該 裝置是一種與電動(dòng)機(jī)配合使用的電源供給的裝置，可以改變電動(dòng)機(jī)輸入端的電源頻率，從而改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使與電動(dòng)機(jī)相連的泵轉(zhuǎn)速與電動(dòng)機(jī)相同，因泵的流量與泵葉輪轉(zhuǎn)速成正比，所以改變了電源頻率即改變了泵的轉(zhuǎn)速，在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)這個(gè)原理，按照液量的多少改變電流頻率，從而使電動(dòng)機(jī)不出現(xiàn)低負(fù)荷運(yùn)行。

2.2降低摻水泵耗電量

隨著油田進(jìn)入高含水期的開(kāi)采，油井產(chǎn)液、含水逐漸上升。使可不摻水生產(chǎn)的油井的井?dāng)?shù)逐漸增多，而且不同季節(jié)、不同環(huán)境下不摻水的井?dāng)?shù)也不同。但油井生產(chǎn)所需的摻水量隨著油井回油溫度和環(huán)境溫度升高是逐漸減少的，由于不能控制摻水泵相應(yīng)的排量，所用摻水泵的排量相對(duì)過(guò)大，相對(duì)過(guò)大要用閘門控制，使泵在小排量運(yùn)行，偏離了泵的高效區(qū)，造成了電能浪費(fèi)。對(duì)此我們采取以下幾種對(duì)策和方法。

1）摻水計(jì)量調(diào)控。合理控制單井摻水量，摸索不同季節(jié)采油井合理的摻水量，通過(guò)調(diào)整控制單井合理的摻水量，把摻水泵運(yùn)行參數(shù)調(diào)整到合理狀態(tài)，提高摻水系統(tǒng)壓力，降低摻水系統(tǒng)排量，每天可節(jié)電200kWh，調(diào)控效果見(jiàn)表1。

表1 喇 631中轉(zhuǎn)站摻水量調(diào)控效果對(duì)比

2）摻水泵減級(jí)。實(shí)施摻水計(jì)量調(diào)控后，摻水系統(tǒng)壓力提高，排量降低，如果摻水量仍有剩余，可采取摻水泵減級(jí)措施，通常油田使用的摻水泵為4級(jí)泵，可由原來(lái)的4級(jí)減為3級(jí)，通過(guò)降低泵的揚(yáng)程節(jié)約電量，每天可節(jié)電650kWh，調(diào)控效果見(jiàn)表2。

表2 喇661站摻水泵減級(jí)效果對(duì)比

3）大泵換小泵。由于一年四季單井所需摻水量是不同的，每個(gè)季節(jié)需要摻水井的數(shù)量是不同的，夏季所需摻水量有剩余而冬季摻水量不夠用，為此可根據(jù)中轉(zhuǎn)站實(shí)際情況，更換一臺(tái)合適排量的小泵，使摻水泵排量梯次匹配，滿足不同季節(jié)摻水量的要求，效果見(jiàn)表3。

表3 喇 631中轉(zhuǎn)站換泵情況統(tǒng)計(jì)

該站 換 小泵后 ，泵排量降低，由換前的 100m3/h降 到 46m3/h， 因 此 繼 續(xù) 向 下 調(diào) 控 單 井摻 水 量 的 空間，在泵排量降低的同時(shí)，進(jìn)一步下調(diào)單井摻水量，平均節(jié)電 920kWh/d。

4）電泵井保單井摻水。由于夏季油田很多站大部分井都停止摻水，需要摻水的井只有幾口，但仍然不能停摻水泵，對(duì)于這樣的站，在有電泵井的條件下，可采取電泵井產(chǎn)液保單摻水的做法，可實(shí)現(xiàn)夏季停摻水泵的目的。

喇 631中轉(zhuǎn)站屬于降溫輸送站，夏季不能停摻水泵，為了達(dá)到停摻水泵的目的，我們對(duì)喇 631中轉(zhuǎn)站地區(qū)不能停摻水的3口油井，實(shí)施了電泵井產(chǎn)液做為摻水保其它油井摻水的方法，利用此方法對(duì)喇 4-121、喇 5-113、喇 6-10井進(jìn)行摻水。觀察電泵井的生產(chǎn)參數(shù)變化情況，見(jiàn)表4。

表4 電泵井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)關(guān)閉單井摻水后油壓略有上升，產(chǎn)液、產(chǎn)油、含水基本不變，電泵井受到影響較小，泵運(yùn)行正常。

5）摻水泵安裝變頻。摻水泵安裝變頻與輸油泵安裝變頻的方法是一樣的，需要摻水的中轉(zhuǎn)站都適用，可適合細(xì)微的摻水量調(diào)整，原理與輸油泵相同。

2.3一泵雙洗節(jié)電方式

首先將洗井液導(dǎo)到螺桿泵井中進(jìn)行洗井，把熱洗 壓 力 控 制 在 3.0～3.5MPa 之 間 ， 也 可 根 據(jù) 螺 桿 泵井的實(shí)際需要適當(dāng)提高或降低洗井壓力，然后把剩余的熱洗液倒入另一口抽油機(jī)井（抽油機(jī)井液面在400m 以下最佳）或螺桿泵井中進(jìn)行洗井。綜合統(tǒng)計(jì)可節(jié)約用電費(fèi)用為 454168 元。

3 結(jié)論

1）通過(guò)應(yīng)用變頻調(diào)速裝置，中轉(zhuǎn)站每天可節(jié)電 900kWh，如 果 在生產(chǎn) 穩(wěn) 定，條 件 允許的 情 況下，將自動(dòng)變頻運(yùn)行改為手動(dòng)運(yùn)行，每天還可多節(jié)電 180kWh。

2）合理進(jìn)行摻水計(jì)量控制，可以達(dá)到節(jié)電效果。

3）摻水泵減組、大泵換小泵等也是降低中轉(zhuǎn)站耗電的主要途徑。

[1]張杰環(huán),何琦.提高轉(zhuǎn)油系統(tǒng)維修改造經(jīng)濟(jì)效益的方法[J].油氣田地面工程,2008,27(4):55-56.

[2]魏翼祥.轉(zhuǎn)油站節(jié)能降耗的方法[J].油氣田地面工程, 2008,27（5）:59.

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.005.021

2013-01-15）

陳新鐵，2008年畢業(yè)于東北石油大學(xué)，從事采油工程工作 ， E-mail： 45374707@qq.com， 地 址 ： 黑 龍 江 省 大 慶 油 田 有 限 責(zé)任公司第六采油廠第三油礦，163114。